KR20090054583A - Apparatus and method for providing stereo effect in portable terminal - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for providing stereo effect in a portable terminal are provided to control the stereo effect according to the taste of a user by controlling a gain with regard to the phase difference of the components. An audio device includes a frequency converter(201), a frequency phase measuring unit(203), a component extractor(205), a gain controller(207) and a speaker(209). The component extractor extracts the mono components and the stereo component included in an audio signal. The gain controller calculates a signal ratio of a stereo component about the mono component and controls the stereo gain according to the signal ratio. The gain controller controls the stereo effect by controlling the stereo gain in an earphone output mode. The gain controller controls the stereo effect by controlling the stereo gain after applying a HRTF(Head Related Transfer Function) in an speaker output mode.

Description

휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING STEREO EFFECT IN PORTABLE TERMINAL}Apparatus and method for providing stereo effect in portable terminal {APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING STEREO EFFECT IN PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 휴대용 단말기의 오디오 장치에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기에서 오디오 파일 재생시 스테레오 효과를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an audio device of a portable terminal, and more particularly, to an apparatus and method for providing a stereo effect when playing an audio file in a portable terminal.

최근, 휴대용 단말기는 현대인에게 없어서는 안 될 필수품으로서 남녀노소를 막론하고 사용하고 있으며, 서비스 제공자 및 단말기 제조자는 다른 업체와의 차별화를 위해 제품(또는 서비스)을 경쟁적으로 개발하고 있다.Recently, portable terminals are indispensable for modern people regardless of gender, age and age, and service providers and terminal manufacturers are competitively developing products (or services) to differentiate themselves from other companies.

예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 폰북(phone book), 게임(game), 단문 메시지(short message), 이 메일(e-mail), 모닝콜(morning call), 디지털 카메라 및 무선 인터넷 서비스가 가능한 멀티미디어 기기로 발전하여 다양한 부가 기능을 제공한다.For example, the portable terminal may be a phone book, a game, a short message, an e-mail, a morning call, a digital camera, and a multimedia device capable of wireless internet service. Evolved to provide various additional functions.

상기 휴대용 단말기의 멀티미디어 추세에 따라 최근에는 음악 파일을 재생할 수 있는 휴대용 단말기가 개발되어 출시되고 있다. 즉, 상기와 같은 음악 파일의 재생이 가능한 휴대용 단말기는 종래의 MP3 플레이어나 휴대용 카세트 없이도 휴대용 단말기만을 이용하여 음악을 청취할 수 있도록 한 것으로, 그 편리성 때문에 젊은층을 중심으로 사용이 확대되고 있다.Recently, according to the multimedia trend of the portable terminal, a portable terminal capable of playing music files has been developed and released. In other words, the portable terminal capable of reproducing music files as described above allows the user to listen to music using only the portable terminal without a conventional MP3 player or portable cassette.

또한, 최근에는 재생하는 음악의 장르(록, 클래식, 발라드, 재즈, 댄스 등)에 따라 저 음역, 중 음역, 고 음역의 특정 주파수를 조절하여 사용자의 취향에 맞는 음악을 제공하도록 하는 이퀄라이저(Equalizer) 기능과 스테레오 오디오 파일 재생 기능을 제공하는 휴대용 단말기도 출시되고 있다.Also, recently, an equalizer that adjusts specific frequencies of low, mid, and high ranges according to the genre of music played (rock, classic, ballad, jazz, dance, etc.) to provide music for the user's taste. Handheld devices are also available that offer stereo audio file playback and stereo audio file playback.

상기 스테레오 오디오 파일 재생 기능은 상기 스테레오 효과를 높이기 위하여 스테레오 성분인 "L" 성분과 "R" 성분을 두 개의 신호를 입력 신호로 사용하고, 상기 "L" 성분과 "R" 성분을 합한 신호와, 각각의 "L" 성분, "R" 성분을 출력 신호로 출력함으로써, 상기 스테레오 효과를 높이는 방법과, 상기 스테레오 성분인 "L" 성분과 "R" 성분을 두 개의 신호를 입력 신호로 사용하고, 각각의 "L" 성분과 "R" 성분에 대한 머리전달 함수(HRTF ; Head Related Transfer Function)를 이용하여 적당한 각도로 출력함으로써, 스테레오 효과를 높이는 방법이 있다.The stereo audio file reproduction function uses two signals, the "L" component and the "R" component, which are stereo components, as input signals, and adds the "L" component and the "R" component to increase the stereo effect. By outputting each of the "L" component, "R" component as an output signal, a method of enhancing the stereo effect, and using the two signals as the input signal of the "L" component and "R" component, By using the Head Related Transfer Function (HRTF) for each "L" component and "R" component, there is a method of increasing stereo effect by outputting at an appropriate angle.

상기 스테레오 성분인 "L" 성분과 "R" 성분을 두 개의 신호를 입력 신호로 사용하고, 상기 "L" 성분과 "R" 성분을 합한 신호와, 각각의 "L" 성분, "R" 성분을 출력 신호로 출력함으로써, 상기 스테레오 효과를 높이는 방법은 상기 머리전달 함수를 사용하지 않기 때문에 계산량이 적어 구현이 용이하다는 장점을 가지고 있는 반면에 반면에 사람이 음원의 방향을 인지하는데 중요한 역할을 하는 머리와 귓바 퀴에 대한 고려가 되어 있지 않아 뛰어난 성능을 제공하지 못한다는 단점을 가지고 있다.A signal obtained by using two signals, the "L" component and the "R" component, which are the stereo components, as the sum of the "L" component and the "R" component, and each of the "L" component and the "R" component. By outputting the signal as an output signal, the method of enhancing the stereo effect has the advantage of being easy to implement due to the small amount of calculation since the head transfer function is not used. It has the disadvantage of not providing excellent performance because it is not considered for the head and the wheel.

또한, 상기 "L 신호"와 "R 신호"의 지연(delay)과 상기 신호의 합하여 사용하는 구성으로 상기 "L 신호"에 상기 "R 성분"이 포함될 수 있고, 반대로 상기 "R 신호"에 상기 "L 성분"이 포함될 수 있어 상기 스테레오 효과가 감소할 수 있다는 문제점이 있다.In addition, the "L signal" may be included in the "L signal" and the "R signal" may be included in the "L signal" and the "R signal". There is a problem that "L component" may be included so that the stereo effect can be reduced.

또 다른 방법인 상기 스테레오 성분인 "L" 성분과 "R" 성분을 두 개의 신호를 입력 신호로 사용하고, 각각의 "L" 성분과 "R" 성분에 대한 머리전달 함수를 이용하여 적당한 각도로 출력하는 방법은 상기 "L 신호"와 "R 신호"의 구분만 처리하고 있어 상기 "L 신호"와 "R 신호"에 모두 포함되어 있는 모노 성분을 동시에 처리함으로써, 상기 스테레오 효과가 줄어든다는 문제점이 있다.Another method, the stereo component "L" component and "R" component using two signals as input signals, and using the head transfer function for each of the "L" component and "R" component at an appropriate angle The output method processes only the distinction between the "L signal" and the "R signal", and simultaneously processes the mono components included in both the "L signal" and the "R signal", thereby reducing the stereo effect. have.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention was derived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for providing a stereo effect in a portable terminal.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위하여 입력 신호의 성분을 추출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for extracting components of an input signal in order to provide stereo effects in a portable terminal.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위하여 각각의 성분의 위상 차이에 해당하는 게인을 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting a gain corresponding to a phase difference of each component in order to provide a stereo effect in a portable terminal.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 오디오 장치는 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 성분 추출부와, 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산하고, 상기 신호비에 따른 스테레오 게인을 조절하는 게인 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, an audio device for providing a stereo effect in a portable terminal comprises a component extractor for extracting a mono component and a stereo component included in an audio signal, Comprising a signal ratio of the stereo component for, and adjusts the stereo gain according to the signal ratio, characterized in that it comprises a gain control unit.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 방법은 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 과정과, 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비 를 계산하는 과정과, 상기 신호비에 따른 스테레오 게인 조절을 통해 상기 스테레오 효과를 조절하여 상기 오디오 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above objects, a method for providing a stereo effect in a portable terminal comprises the steps of extracting a mono component and a stereo component included in the audio signal, and a stereo component for the mono component The audio signal is output by adjusting the stereo effect through the step of calculating the signal ratio of the signal and adjusting the stereo gain according to the signal ratio.

상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 단말기의 오디오 장치에서 입력 신호에 포함된 각각의 성분을 추출한 후, 상기 성분의 위상 차에 대한 게인을 조절하여 스테레오 효과를 제공함으로써, 종래의 휴대용 단말기에서 발생하는 스테레오 효과 저하 문제를 해결할 수 있다. 또한, 사용자의 취향에 따라 스테레오 효과를 조절할 수 있고, 단순한 주파수 변환 방식을 사용함에 따라 필터의 동작으로 스테레오 효과를 제공하는 종래 기술보다 연산 처리를 줄일 수 있다는 장점을 제공한다.As described above, the present invention extracts each component included in the input signal in the audio device of the portable terminal, and then adjusts the gain for the phase difference of the components to provide a stereo effect, thereby generating stereo in a conventional portable terminal. The problem of deterioration can be solved. In addition, the stereo effect can be adjusted according to the user's taste, and by using a simple frequency conversion scheme, the operation of the filter can be reduced compared to the prior art that provides a stereo effect by the operation of the filter.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하 설명에서는 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 장치 및 방법에 대하여 설명할 것이다. 상기 휴대용 단말기는 셀룰라 전화기(cellular phone), 개인 휴대통신 전화기(PCS ; Personal Communication System), 복합무선단말기(PDA ; Personal Data Assistant), IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000), 4세대 광대역 시스템(Broadband system) 등 음악 재생이 가능한 이동통신 단말기와 MP3 플레이어, 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP ; Portable Multimedia Player)와 같은 휴대 장치를 모두 포함하는 의미이며, 이하 설명은 상기 예들의 일반적인 구성을 가지고 설명할 것이다.In the following description, an apparatus and method for providing stereo effects in a portable terminal will be described. The portable terminal includes a cellular phone, a personal communication system (PCS), a personal data assistant (PDA), an international mobile telecommunication-2000 (IMT-2000), and a fourth generation broadband system ( It is meant to include both a mobile communication terminal capable of playing music, such as a broadband system, and a portable device such as an MP3 player and a portable multimedia player (PMP). The following description will be given with a general configuration of the above examples.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에 적용되는 오디오 장치의 동작 과정을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an operation process of an audio device applied to a portable terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 상기 오디오 장치의 동작 과정은 스테레오 신호를 생성하고 이를 인코딩/디코딩 후 스피커(111)를 통해 출력하는 과정을 가상으로 나타내고 있다.Referring to FIG. 1, an operation process of the audio device virtually illustrates a process of generating a stereo signal, outputting it through the speaker 111 after encoding / decoding it.

먼저, 상기 오디오 장치의 두 개의 마이크(107)는 스테레오 오디오 파일의 양쪽 파일의 채널(L 신호, R 신호)을 수신한다고 가정하여 설명할 것이다. 이에 따라 상기 스테레오 오디오 파일의 "L 신호"에는 모노 성분과 L 성분을 포함되고, "R 신호"에는 모노 성분과 R 성분을 포함하여 구성한다. 다시 말해서, 상기 모노 성분은 "L 신호". "R 신호"에 공통으로 존재하고, 상기 "L 성분"과 "R 성분"은 각각의 신호에만 존재한다. First, it will be described assuming that two microphones 107 of the audio device receive channels (L signal, R signal) of both files of the stereo audio file. Accordingly, the "L signal" of the stereo audio file includes a mono component and an L component, and the "R signal" includes a mono component and an R component. In other words, the mono component is an “L signal”. Common in the "R signal", the "L component" and "R component" is present only in each signal.

이때, 각각의 신호에 포함된 성분들은 주파수 별 위상 차이에 따라 그 크기가 결정된다. 다시 말해서, 스테레오 성분은 좌측 또는 우측으로 치우칠수록 위상 차가 크게 발생하게 된다.At this time, the size of the components included in each signal is determined according to the phase difference for each frequency. In other words, as the stereo component is shifted to the left or the right, the phase difference is increased.

상기 도 1에 도시한 바와 같이 좌우 가상 마이크(107)의 중앙에 "신호 1"(101)이 위치할 경우, 중앙의 가상의 점선에서 위상이 같게 된다. 이에 따라 상기 "신호 1"(101)에서 모노 성분을 추출하기 위해서는 최대 조절 가능한 게인인 1로 조절해야한다.As shown in FIG. 1, when the "signal 1" 101 is positioned at the center of the left and right virtual microphones 107, the phases are the same in the virtual dotted line in the center. Accordingly, in order to extract the mono component from the "signal 1" 101, it is necessary to adjust the gain 1 to be the maximum adjustable.

또한, "신호 2"(103)의 경우에는 상기 "신호 1"(101)을 기준으로 좌측으로 치우쳐 있기 때문에 위상 차가 발생하게 되어 상기 모노 성분을 추출하기 위해서는 어느 정도의 게인을 조절해야한다. 이때, 조절하는 게인 조절 범위는 1>G>0이 된다.In addition, in the case of the "signal 2" 103, since the signal is shifted to the left based on the "signal 1" 101, a phase difference occurs, so that some gain must be adjusted to extract the mono component. At this time, the gain adjustment range to be adjusted is 1> G> 0.

또한, "신호 3"(105)의 경우에는 좌측 가상 마이크(107)에만 입력되고 우측의 가상 마이크에는 입력되지 않는 상황으로 위상 차가 ∞라 할 수 있다. 이에 따라, 상기 모노 성분을 추출할 경우, 게인 조절을 수행하지 않아야 한다.In addition, in the case of the "signal 3" 105, the phase difference is ∞ in a situation in which it is input only to the left virtual microphone 107 and not to the right virtual microphone. Accordingly, when the mono component is extracted, gain control should not be performed.

상기 도 1에서는 상기 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 게인 조절 과정을 개념적으로 도시한 것으로, 상기 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 방법은 하기 도 4에서 상세히 후술할 것이다.FIG. 1 conceptually illustrates a gain adjusting process for providing a stereo effect in the portable terminal, and a method for providing a stereo effect in the portable terminal will be described in detail later with reference to FIG. 4.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에 적용되는 오디오 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of an audio device applied to a portable terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 상기 오디오 장치는 주파수 변환부(201), 주파수별 위상 측정부(203), 성분 추출부(205), 게인 조절부(207) 및, 스피커(209)를 포함하여 구성할 수 있다.Referring to FIG. 2, the audio device includes a frequency converter 201, a phase measuring unit 203 for each frequency, a component extracting unit 205, a gain adjusting unit 207, and a speaker 209. can do.

먼저, 상기 오디오 장치의 주파수 변환부(201)는 오디오 파일 디코딩 이벤 트가 발생할 경우, 입력 신호에 대하여 고속 푸리에 변환(FFT ; Fast Fourier Transform) 과정을 수행하는 주파수 변환 과정을 수행하고, 상기 주파수 변환 과정을 수행한 신호를 상기 주파수별 위상 측정부(203)로 제공한다.First, when an audio file decoding event occurs, the frequency converter 201 of the audio device performs a frequency conversion process of performing a Fast Fourier Transform (FFT) process on an input signal, and performs the frequency conversion. The signal from which the process is performed is provided to the phase measuring unit 203 for each frequency.

상기 주파수별 위상 측정부(203)는 모노 성분과 스테레오 성분의 위상 차에 따른 게인을 계산하기 위하여 상기 주파수 변환 과정을 수행한 신호의 위상 정보 및 위상 크기를 계산하고, 상기 계산한 주파수 별 위상 차이 및 상기 위상 차이를 이용한 상기 모노 성분과 상기 스테레오 성분을 구분하기 위한 값을 계산한다. The phase-specific phase measuring unit 203 calculates phase information and phase magnitude of the signal on which the frequency conversion process is performed to calculate a gain according to a phase difference between a mono component and a stereo component, and calculates the phase difference for each frequency. And a value for distinguishing between the mono component and the stereo component using the phase difference.

상기 성분 추출부(205)는 상기 주파수 별 게인과 위상 정보를 이용하여 입력 신호의 성분을 추출한다. 즉, 성분 추출부(205)는 상기 입력 신호에서 스테레오 성분(R 성분과 L 성분)과 모노 성분을 추출하는 과정을 수행한다.The component extractor 205 extracts a component of an input signal using the gain and phase information for each frequency. That is, the component extractor 205 extracts a stereo component (R component and L component) and a mono component from the input signal.

상기 게인 조절부(207)는 상기 추출한 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산하여 최적의 조건으로 상기 스테레오 성분의 게인을 조절한다. 이때, 상기 게인 조절부(207)는 휴대용 단말기의 선택 모드에 따라 게인을 조절하거나 기 정의된 스테레오 성분의 성분비로 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 게인 조절부(207)는 상기 휴대용 단말기의 사용자의 취향에 따라 3dB ~ 9dB 수준으로 조절하거나 실험을 통해 확인한 최적의 스테레오 성분비(6dB)로 조절할 수 있다.The gain adjusting unit 207 calculates a signal ratio of the stereo component to the extracted mono component and adjusts the gain of the stereo component under optimum conditions. In this case, the gain adjusting unit 207 may adjust the gain according to the selection mode of the portable terminal or adjust the component ratio of a predefined stereo component. For example, the gain adjusting unit 207 may be adjusted to a level of 3dB to 9dB according to the taste of the user of the portable terminal or to an optimal stereo component ratio (6dB) confirmed through experiments.

상기 오디오 장치의 역할은 상기 휴대용 단말기의 제어부에 의해 수행할 수 있으나, 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 설명의 편의를 위한 예시적인 구성이지 결코 본 발명의 범위를 제한하자는 것이 아니며, 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 구성이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 이들 모두를 상기 제어부에서 처리하도록 구성할 수도 있다.The role of the audio device may be performed by the controller of the portable terminal. However, the configuration of the audio device separately illustrated in the present invention is an exemplary configuration for convenience of description and is not intended to limit the scope of the present invention. It will be appreciated that various modifications are possible within the scope of the invention. For example, the controller may be configured to process all of them.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process for providing a stereo effect in a portable terminal according to the present invention.

상기 도 3을 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 먼저 301단계에서 오디오 파일 디코딩 이벤트 발생 여부를 판단한다. 만일, 상기 오디오 파일 디코딩 이벤트가 발생하지 않음을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 311단계로 진행하여 해당 기능(예 ; 대기 모드)을 수행한다.Referring to FIG. 3, the portable terminal first determines whether an audio file decoding event occurs in step 301. If it is determined that the audio file decoding event does not occur, the portable terminal proceeds to step 311 to perform a corresponding function (eg, standby mode).

한편, 상기 오디오 파일 디코딩 이벤트가 발생함을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 303단계로 진행하여 입력 신호에 대한 모노 성분을 추출한 후, 305단계로 진행하여 입력 신호에 대한 스테레오 성분을 추출한다.On the other hand, when it is determined that the audio file decoding event occurs, the portable terminal proceeds to step 303 to extract a mono component for the input signal, and proceeds to step 305 to extract a stereo component for the input signal.

이후, 상기 휴대용 단말기는 상기 303단계와 상기 305단계에서 추출한 모노 성분 및 스테레오 성분에 대한 게인을 조절한 후, 309단계로 진행하여 상기 모노 성분과 상기 스테레오 성분을 합성하여 출력하도록 처리한다. 여기에서, 상기 모노 성분 및 스테레오 성분에 대한 게인은 상기 모노 성분과 상기 스테레오 성분을 구분하기 위한 값으로, 상기 성분들의 위상 차에 대한 게인 값으로 사용할 수 있다.Thereafter, the portable terminal adjusts the gains for the mono component and the stereo component extracted in steps 303 and 305, and then proceeds to step 309 to synthesize and output the mono component and the stereo component. Here, the gain for the mono component and the stereo component is a value for distinguishing the mono component and the stereo component, and may be used as a gain value for the phase difference of the components.

이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.The portable terminal then terminates this algorithm.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of providing a stereo effect in a portable terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 401단계에서 오디오 파일 디코딩 이벤트가 발생하는지 검사한다. 만일, 상기 오디오 파일 디코딩 이벤트가 발생하지 않을 경우, 상기 휴대용 단말기는 421단계로 진행하여 해당 기능(예 ; 대기 모드)을 수행한다.Referring to FIG. 4, the portable terminal determines whether an audio file decoding event occurs in step 401. If the audio file decoding event does not occur, the portable terminal proceeds to step 421 to perform a corresponding function (eg, standby mode).

한편, 상기 오디오 파일 디코딩 이벤트가 발생할 경우, 상기 휴대용 단말기는 403단계로 진행하여 입력 신호에 대한 주파수 변환 과정을 수행한 후, 405단계로 진행하여 상기 주파수 변환 과정을 수행한 신호의 위상 정보 및 위상 크기를 계산한다. 여기에서, 상기 휴대용 단말기는 각각의 신호 다시 말해서, 모노 성분과 스테레어 성분의 위상 차에 따른 게인을 계산하기 위하여 상기 과정을 수행하는 것이다.On the other hand, when the audio file decoding event occurs, the portable terminal proceeds to step 403 to perform a frequency conversion process for the input signal, and proceeds to step 405 to the phase information and phase of the signal performing the frequency conversion process Calculate the size. Herein, the portable terminal performs the above process to calculate the gain according to the phase difference between each signal, that is, the mono component and the steer component.

또한, 상기 휴대용 단말기는 하기 <수학식 1>과 같은 고속 푸리에 변환(FFT ; Fast Fourier Transform) 식을 이용하여 상기 입력 신호에 대한 주파수 변환 과정을 수행할 수 있다.In addition, the portable terminal may perform a frequency conversion process on the input signal by using a fast Fourier transform (FFT) equation as shown in Equation 1 below.

Figure 112007085139399-PAT00001
Figure 112007085139399-PAT00001

여기서, 상기 xi(n)은 i번째 마이크의 시간영역에서 입력신호의 샘플 값을 나타내고, 상기 Xi(k;m)은 주파수 영역 변환한 값을 나타낸다. 또한, M은 프레임 크기이고, 상기 k와 m은 각각 k번째 FFT 포인트 값 및, m번째 프레임을 나타낸다.Here, x i (n) represents the sample value of the input signal in the time domain of the i-th microphone, and X i (k; m) represents the frequency domain transformed value. In addition, M is a frame size, and k and m represent a k th FFT point value and an m th frame, respectively.

상기와 같은 방법을 이용하여 입력 신호에 대한 주파수 과정을 수행한 휴대용 단말기는 하기 <수학식 2>를 이용하여 상기 주파수 변환 과정을 수행한 신호의 위상 정보를 계산하고, 하기 <수학식 3>을 이용하여 상기 위상 정보를 이용한 상기 주파수 변환 과정을 수행한 신호의 위상 크기를 계산할 수 있다.A portable terminal performing a frequency process on an input signal by using the above method calculates phase information of the signal on which the frequency conversion process is performed by using Equation 2 below. By using the phase information, it is possible to calculate the phase magnitude of the signal subjected to the frequency conversion process.

Figure 112007085139399-PAT00002
Figure 112007085139399-PAT00002

여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.

Figure 112007085139399-PAT00003
Figure 112007085139399-PAT00003

이후, 상기 휴대용 단말기는 407단계로 진행하여 주파수 별 위상 차이 및 상기 위상 차이를 이용한 게인을 계산한다. 여기에서, 상기 위상 차이를 이용한 게인은 상기 모노 성분과 상기 스테레오 성분을 구분하기 위한 값을 말한다.In step 407, the portable terminal calculates a phase difference for each frequency and a gain using the phase difference. Here, the gain using the phase difference refers to a value for distinguishing the mono component from the stereo component.

여기에서, 상기 휴대용 단말기의 주파수 별 위상 차이를 계산하는 과정은 하기 <수학식 4>를 이용하여 설명한다.Here, the process of calculating the phase difference for each frequency of the portable terminal will be described using Equation 4 below.

Figure 112007085139399-PAT00004
Figure 112007085139399-PAT00004

상기 <수학식 4>과 같이 상기 휴대용 단말기는 상기 주파수 별 위상 차이를 계산 후, 하기 수학식을 이용하여 상기 모노 성분과 상기 스테레오 성분을 구분하기 위한 게인을 계산한다. 즉, 하기 <수학식 5> 상기 모노 성분에 대한 게인 값을 구하는 공식이고, 하기 <수학식 6>은 스테레오 성분에 대한 게인 값을 구하는 공식이다.As shown in Equation 4, the portable terminal calculates a phase difference for each frequency, and then calculates a gain for distinguishing the mono component and the stereo component using the following equation. That is, Equation 5 below is a formula for obtaining a gain value for the mono component, and Equation 6 below is a formula for obtaining a gain value for a stereo component.

Figure 112007085139399-PAT00005
Figure 112007085139399-PAT00005

여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이다.Here, α is a constant for adjusting the amount of change of application according to the phase difference.

Figure 112007085139399-PAT00006
Figure 112007085139399-PAT00006

여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이다.Here, α is a constant for adjusting the amount of change of application according to the phase difference.

이후, 상기 휴대용 단말기는 409단계로 진행하여 주파수 별 게인과 위상 정보를 이용하여 입력 신호의 성분을 추출한다. 즉, 상기 409단계는 상기 입력 신호에서 스테레오 성분(R 성분과 L 성분)과 모노 성분을 추출하는 과정으로, 상기 휴대용 단말기는 하기 수학식을 이용하여 상기 입력 신호의 성분을 추출할 수 있다. 하기 서술할 수학식 가운데 <수학식 7>과 <수학식 8>은 스테레오 성분을 추출하기 위한 식이고, <수학식 9>는 모노 성분을 추출하기 위한 식이다.In step 409, the portable terminal extracts components of the input signal using frequency-specific gain and phase information. That is, step 409 is a process of extracting the stereo component (R component and L component) and the mono component from the input signal, the portable terminal can extract the component of the input signal using the following equation. Of the equations to be described below, Equations 7 and 8 are equations for extracting stereo components, and Equations 9 are equations for extracting mono components.

Figure 112007085139399-PAT00007
Figure 112007085139399-PAT00007

여기에서, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XR(k;m)|은 "R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XR(k;m)은 "R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, the G stereo (k; m) represents the gain of the stereo component, the | X R (k; m) | is "R" phase component size, the ∠X R (k; m) is The phase information of the "R" component is shown.

Figure 112007085139399-PAT00008
Figure 112007085139399-PAT00008

여기에서, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XL(k;m)|은 "L"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, G stereo (k; m) represents a gain value for a stereo component, and | X L (k; m) | is a phase size of the "L" component, and ∠X L (k; m) is The phase information of the "L" component is shown.

Figure 112007085139399-PAT00009
Figure 112007085139399-PAT00009

여기에서, 상기 Gmono(k;m)는 모노 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 | XL(k;m)|은 "L/R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L/R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, the G mono (k; m) represents the gain of the mono components, the | X L (k; m) | is "L / R" phase component size, the ∠X L (k; m ) Represents phase information of the "L / R" component.

이후, 상기 휴대용 단말기는 411단계로 상기 409단계에서 추출한 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산한 후, 413단계로 진행하여 최적의 조건으로 상기 스테레오 성분의 게인을 조절한다.In step 411, the portable terminal calculates the signal ratio of the stereo component to the mono component extracted in step 409, and proceeds to step 413 to adjust the gain of the stereo component under optimum conditions.

여기에서, 상기 휴대용 단말기는 하기 <수학식 10> 및 <수학식 11>을 이용하여 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산할 수 있다. Herein, the portable terminal can calculate the signal ratio of the stereo component to the mono component using Equations 10 and 11 below.

Figure 112007085139399-PAT00010
Figure 112007085139399-PAT00010

상기 <수학식 10>은 모노 성분에 대한 "R"성분의 신호비를 계산하는 공식으로 상기 XR(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "R" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.Equation 10 is a formula for calculating a signal ratio of an "R" component to a mono component, wherein X R (k; m) represents an "R" component extracted from an input signal, and X mono (k; m ) Represents the mono component extracted from the input signal.

Figure 112007085139399-PAT00011
Figure 112007085139399-PAT00011

상기 <수학식 11>은 모노 성분에 대한 "L"성분의 신호비를 계산하는 공식으 로 상기 XL(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "L" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.<Equation 11> is a formula for calculating the signal ratio of the "L" component to the mono component, wherein X L (k; m) represents the "L" component extracted from the input signal, the X mono (k; m) represents the mono component extracted from the input signal.

또한, 상기 휴대용 단말기는 상기 휴대용 단말기의 사용자의 선택 모드에 따라 게인을 조절하거나 기 정의된 스테레오 성분의 성분비로 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 상기 휴대용 단말기의 사용자의 취향에 따라 3dB ~ 9dB 수준으로 조절하거나 실험을 통해 확인한 최적의 스테레오 성분비(6dB)로 조절할 수 있다.In addition, the portable terminal may adjust the gain according to the user's selection mode of the portable terminal or a component ratio of a predefined stereo component. For example, the portable terminal may be adjusted to a level of 3 dB to 9 dB according to a user's taste of the portable terminal or to an optimal stereo component ratio (6 dB) confirmed through experiments.

이후, 상기 휴대용 단말기는 415단계로 진행하여 상기 휴대용 단말기의 출력 모드를 확인한다. 만일, 상기 휴대용 단말기의 출력 모드가 이어폰 출력 모드임을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 419단계로 진행하여 상기 스테레오 게인 조절로 스테레오 효과를 조절하도록 처리하기 위하여 게인 조절을 수행한 스테레오 성분과 모노 성분을 합성하도록 처리한다. 다시 말해서, 상기 휴대용 단말기는 게인 조절을 수행한 "L" 성분과 "R" 성분을 모노 성분과 합성("L"성분 + 모노 성분, "R" 성분 + 모노 성분)하여 출력하도록 처리한다.In step 415, the portable terminal checks the output mode of the portable terminal. If it is determined that the output mode of the portable terminal is the earphone output mode, the portable terminal proceeds to step 419 and synthesizes the stereo component and the mono component which have performed the gain adjustment in order to process to adjust the stereo effect by the stereo gain adjustment. Do it. In other words, the portable terminal processes and outputs the "L" component and the "R" component which performed gain adjustment by synthesizing with a mono component ("L" component + mono component, "R" component + mono component).

한편, 상기 휴대용 단말기의 출력 모드가 스피커 출력 모드임을 확인할 경우, 상기 휴대용 단말기는 417단계로 진행하여 음원으로부터 귀의 고막으로 전달되는 경로를 모델링한 필터계수로서, 음원과 머리와의 상대적 위치 관계에 따라 그 값이 다르다는 성질을 지니고 있는 머리전달 함수(HRTF ; Head Related Transfer Function)을 적용한 후, 상기 419단계로 진행하여 상기 스테레오 게인 조절로 스테 레오 효과를 조절하도록 처리하기 위하여 게인 조절을 수행한 스테레오 성분과 모노 성분을 합성하도록 처리한다. 다시 말해서, 상기 휴대용 단말기는 게인 조절을 수행한 "L" 성분과 "R" 성분을 모노 성분과 합성("L"성분 + 모노 성분, "R" 성분 + 모노 성분)하여 출력하도록 처리한다.On the other hand, if it is determined that the output mode of the portable terminal is the speaker output mode, the portable terminal proceeds to step 417 as a filter coefficient modeling the path transmitted from the sound source to the ear drum, according to the relative positional relationship between the sound source and the head After applying the Head Related Transfer Function (HRTF) having the property that the value is different, proceed to step 419 and perform the gain adjustment to adjust the stereo effect by adjusting the stereo gain. And to synthesize the mono component. In other words, the portable terminal processes and outputs the "L" component and the "R" component which performed gain adjustment by synthesizing with a mono component ("L" component + mono component, "R" component + mono component).

이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.The portable terminal then terminates this algorithm.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 입력 신호에서 추출한 성분을 도시한 도면이다. 이하 설명에서 도 6은 상기 오디오 장치에서 추출한 성분을 오디오 신호 처리한 도면이다. 5 illustrates components extracted from an input signal according to an exemplary embodiment of the present invention. In the following description, FIG. 6 is a diagram illustrating an audio signal processing of components extracted from the audio device.

상기 도 5(a)는 본 발명에 따른 오디오 장치의 스테레오 신호를 도시한 도면이다.5 (a) is a diagram illustrating a stereo signal of the audio device according to the present invention.

상기 도 5(a)를 참조하면, 상기 스테레오 신호는 "L 신호", "R 신호"를 포함한다. 또한, 상기 "L 신호", "R 신호"는 "L 성분", "R 성분"와 상기 "L 신호", "R 신호"에 공통으로 존재하는 모노 성분으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 5A, the stereo signal includes an "L signal" and an "R signal". The "L signal" and "R signal" are composed of a mono component existing in common in the "L component", "R component" and the "L signal" and "R signal".

도 5(b)는 본 발명에 따른 오디오 장치에서 추출한 모노 성분을 도시한 도면이고, 도 5(c)와 도 5(d)는 상기 "L 신호", "R 신호"에서 추출한 "L 성분"과 "R 성분"을 도시한 도면이다. 상기와 같은 성분을 오디오 신호를 이용하여 처리할 경우, 도 6과 같은 처리 결과를 얻을 수 있다.5 (b) is a diagram illustrating a mono component extracted by an audio device according to the present invention, and FIGS. 5 (c) and 5 (d) show an "L component" extracted from the "L signal" and "R signal". And "R component". When the above components are processed using the audio signal, the processing result as shown in FIG. 6 can be obtained.

원래의 스테레오 신호를 도시한 도 6(a), 모노 신호를 도시한 도 6(b), L 신호를 도시한 도 6(c)와 R 신호를 도시한 도 6(d)를 살펴보면 "L 신호", "R 신호"가 각각 분리되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Fig. 6 (a) showing the original stereo signal, Fig. 6 (b) showing the mono signal, Fig. 6 (c) showing the L signal and Fig. 6 (d) showing the R signal, the "L signal It can be seen that the "R signals" are separated from each other.

도 6(e)는 상기와 같이 분리된 신호에서 스테레오 성분에 대한 게인을 조절한 후, 각각의 성분을 합성한 도면이다.FIG. 6 (e) is a diagram illustrating synthesis of each component after adjusting gain for a stereo component in the separated signal as described above.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에 적용되는 오디오 장치의 동작 과정을 도시한 도면,1 is a view showing an operation process of an audio device applied to a portable terminal according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에 적용되는 오디오 장치의 구성을 도시한 블록도,2 is a block diagram showing the configuration of an audio device applied to a portable terminal according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 과정을 도시한 흐름도,3 is a flowchart illustrating a process for providing a stereo effect in a portable terminal according to the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하는 과정을 도시한 흐름도,4 is a flowchart illustrating a process of providing a stereo effect in a portable terminal according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 입력 신호에서 추출한 성분을 도시한 도면 및,5 is a diagram illustrating a component extracted from an input signal according to an embodiment of the present invention;

도 6은 상기 오디오 장치에서 추출한 성분을 오디오 신호 처리한 도면.6 is a diagram illustrating an audio signal processing of components extracted from the audio device.

Claims (20)

휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 오디오 장치에 있어서,An audio device for providing stereo effect in a portable terminal, 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 성분 추출부와,A component extraction unit for extracting mono components and stereo components included in the audio signal; 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산하고, 상기 신호비에 따른 스테레오 게인을 조절하는 게인 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.And a gain adjusting unit for calculating a signal ratio of the stereo component to the mono component and adjusting the stereo gain according to the signal ratio. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게인 조절부는,The gain control unit, 이어폰 출력 모드일 경우, 상기 스테레오 게인 조절로 스테레오 효과를 조절하고, 스피커 출력 모드일 경우, 머리전달 함수(HRTF ; Head Related Transfer Function)을 적용한 후, 상기 스테레오 게인 조절로 스테레오 효과를 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.In the case of the earphone output mode, the stereo effect is adjusted by the stereo gain control, and in the speaker output mode, after applying a head related transfer function (HRTF; Head Related Transfer Function), the stereo gain is characterized by adjusting the stereo effect. Audio device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 성분 추출부는,The component extraction unit, 상기 주파수 변환에 따른 상기 오디오 신호의 성분에 대한 위상 정보 및, 위상 크기를 이용하여 위상 차이와 상기 위상 차이에 따른 게인을 계산한 후, 상기 게인과 상기 위상 정보를 이용하여 상기 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.After calculating the phase difference and the gain according to the phase difference using phase information on the components of the audio signal according to the frequency conversion and the phase magnitude, the audio signal is included in the audio signal using the gain and the phase information. An audio device, characterized by extracting mono and stereo components. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 오디오 장치는,The audio device for providing a stereo effect in the portable terminal, 하기 <수학식 12>를 이용하여 상기 입력되는 오디오 신호에 대하여 주파수 변환 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.An audio device comprising performing a frequency conversion process on the input audio signal using Equation 12 below.
Figure 112007085139399-PAT00012
Figure 112007085139399-PAT00012
여기서, 상기 xi(n)은 i번째 마이크의 시간영역에서 입력신호의 샘플 값을 나타내고, 상기 Xi(k;m)은 주파수 영역 변환한 값을 나타낸다. 또한, M은 프레임 크기이고, 상기 k와 m은 각각 k번째 FFT 포인트 값 및, m번째 프레임을 나타낸다.Here, x i (n) represents the sample value of the input signal in the time domain of the i-th microphone, and X i (k; m) represents the frequency domain transformed value. In addition, M is a frame size, and k and m represent a k th FFT point value and an m th frame, respectively.
제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 오디오 장치는,The audio device for providing a stereo effect in the portable terminal, 하기 <수학식 13>을 이용하여 상기 오디오 신호의 성분에 대한 위상 정보를 계산하고, 하기 <수학식 14>를 이용하여 상기 위상 크기를 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.The phase information of the component of the audio signal is calculated using Equation 13 below, and the phase magnitude is calculated using Equation 14 below.
Figure 112007085139399-PAT00013
Figure 112007085139399-PAT00013
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
Figure 112007085139399-PAT00014
Figure 112007085139399-PAT00014
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 오디오 장치는,The audio device for providing a stereo effect in the portable terminal, 하기 <수학식 15>를 이용하여 상기 위상 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.An audio device, wherein the phase difference is calculated using Equation 15 below.
Figure 112007085139399-PAT00015
Figure 112007085139399-PAT00015
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 게인 조절부는,The gain control unit, 하기 <수학식 16>을 이용하여 상기 위상 차이에 따른 모노 성분의 게인을 계산하고, 하기 <수학식 17>이용하여 상기 위상 차이에 따른 스테레오 성분의 게인을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.An audio device comprising calculating a gain of a mono component according to the phase difference by using Equation 16, and calculating a gain of a stereo component according to the phase difference by using Equation 17 below.
Figure 112007085139399-PAT00016
Figure 112007085139399-PAT00016
여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이ㄱ고, 상기 θ(k;m)은 위상 차이를 나타낸다.Here, α is a constant for adjusting the amount of change of application according to the phase difference, and θ (k; m) represents the phase difference.
Figure 112007085139399-PAT00017
Figure 112007085139399-PAT00017
여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이고, 상기 θ(k;m)은 위상 차이를 나타낸다.Here, α is a constant for adjusting the amount of application variation according to the phase difference, and θ (k; m) represents a phase difference.
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 성분 추출부는,The component extraction unit, 하기 <수학식 18>을 이용하여 Using Equation 18 below 상기 모노 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.And extract the mono component.
Figure 112007085139399-PAT00018
Figure 112007085139399-PAT00018
여기에서, 상기 Gmono(k;m)는 모노 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XL(k;m)|은 "L/R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L/R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, the G mono (k; m) represents the gain of the mono components, the | X L (k; m) | is "L / R" phase component size, the ∠X L (k; m ) Represents phase information of the "L / R" component.
제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 성분 추출부는,The component extraction unit, 하기 <수학식 19>를 이용하여 "R" 성분을 추출하고, 하기 <수학식 20>을 이 용하여 "L" 성분을 추출하여 상기 스테레오 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.And extracting the "R" component using Equation 19, and extracting the "L" component using Equation 20 below to extract the stereo component.
Figure 112007085139399-PAT00019
Figure 112007085139399-PAT00019
여기에서, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XR(k;m)|은 "R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XR(k;m)은 "R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, G stereo (k; m) represents a gain value for a stereo component, and | X R (k; m) | is a phase size of the "R" component, and ∠X R (k; m) is The phase information of the "R" component is shown.
Figure 112007085139399-PAT00020
Figure 112007085139399-PAT00020
여기에서, 상기 XL(k;m)은 스테레오 성분의 "L" 성분을 나타내고, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XL(k;m)|은 "L"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L"성분의 위상 정보를 나타낸다.Wherein X L (k; m) represents the "L" component of the stereo component, and G stereo (k; m) represents the gain value for the stereo component, and the | X L (k; m) | Is the phase magnitude of the "L" component, and ∠X L (k; m) represents the phase information of the "L" component.
제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 게인 조절부는,The gain control unit, 하기 <수학식 21>을 이용하여 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 "R" 성분 신호비를 계산하고, 하기 <수학식 22>를 이용하여 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 "L" 성분 신호비를 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.The "R" component signal ratio of the stereo component to the mono component is calculated using Equation 21 below, and the "L" component signal ratio of the stereo component to the mono component is represented using Equation 22 below. The audio device, characterized in that for calculating.
Figure 112007085139399-PAT00021
Figure 112007085139399-PAT00021
여기에서, 상기 XR(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "R" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.Here, X R (k; m) represents the "R" component extracted from the input signal, and X mono (k; m) represents the mono component extracted from the input signal.
Figure 112007085139399-PAT00022
Figure 112007085139399-PAT00022
여기에서, 상기 XL(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "L" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.Here, X L (k; m) represents the "L" component extracted from the input signal, and X mono (k; m) represents the mono component extracted from the input signal.
휴대용 단말기에서 스테레오 효과를 제공하기 위한 방법에 있어서,In the method for providing a stereo effect in a portable terminal, 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 과정과,Extracting mono and stereo components of the audio signal; 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 신호비를 계산하는 과정과,Calculating a signal ratio of a stereo component to the mono component; 상기 신호비에 따른 스테레오 게인 조절을 통해 상기 스테레오 효과를 조절하여 상기 오디오 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.And adjusting the stereo effect through the stereo gain according to the signal ratio to output the audio signal. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 오디오 신호를 출력하는 과정은,The process of outputting the audio signal, 이어폰 출력 모드일 경우, 상기 스테레오 게인 조절로 스테레오 효과를 조절하는 과정과,In the earphone output mode, the process of adjusting the stereo effect by adjusting the stereo gain, 스피커 출력 모드일 경우, 머리전달 함수(HRTF ; Head Related Transfer Function)을 적용한 후, 상기 스테레오 게인 조절로 스테레오 효과를 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And in the speaker output mode, after applying a head related transfer function (HRTF), adjusting a stereo effect by adjusting the stereo gain. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 오디오 신호에 포함된 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 과정은,Extracting a mono component and a stereo component included in the audio signal, 상기 입력되는 오디오 신호에 대하여 주파수 변환하여 상기 오디오 신호의 성분에 대한 위상 정보 및, 위상 크기를 계산하는 과정과,Calculating a phase information and a phase magnitude of a component of the audio signal by frequency converting the input audio signal; 상기 신호의 성분에 대한 위상 정보 및 위상 크기를 이용하여 위상 차이와 상기 위상 차이에 따른 게인을 계산하는 과정과,Calculating a phase difference and a gain according to the phase difference using phase information and phase magnitude of the component of the signal; 상기 게인과 상기 위상 정보를 이용하여 상기 모노 성분과 스테레오 성분을 추출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And extracting the mono component and the stereo component using the gain and the phase information. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 입력되는 오디오 신호에 대하여 주파수 변환은,Frequency conversion for the input audio signal, 하기 <수학식 23>를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.Method characterized in that it is performed using the following equation (23).
Figure 112007085139399-PAT00023
Figure 112007085139399-PAT00023
여기서, 상기 xi(n)은 i번째 마이크의 시간영역에서 입력신호의 샘플 값을 나타내고, 상기 Xi(k;m)은 주파수 영역 변환한 값을 나타낸다. 또한, M은 프레임 크기이고, 상기 k와 m은 각각 k번째 FFT 포인트 값 및, m번째 프레임을 나타낸다.Here, x i (n) represents the sample value of the input signal in the time domain of the i-th microphone, and X i (k; m) represents the frequency domain transformed value. In addition, M is a frame size, and k and m represent a k th FFT point value and an m th frame, respectively.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 오디오 신호의 성분에 대한 위상 정보는 하기 <수학식 24>을 이용하여 계산하고, 상기 위상 크기는 하기 <수학식 25>를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.The phase information of the component of the audio signal is calculated using Equation 24, and the phase magnitude is calculated using Equation 25.
Figure 112007085139399-PAT00024
Figure 112007085139399-PAT00024
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
Figure 112007085139399-PAT00025
Figure 112007085139399-PAT00025
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 위상 차이는,The phase difference is 하기 <수학식 26>를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.It is characterized by using the following formula (26).
Figure 112007085139399-PAT00026
Figure 112007085139399-PAT00026
여기에서, X(k;m)은 주파수 변환 과정을 수행한 값을 의미한다.Here, X (k; m) means a value that performs the frequency conversion process.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 위상 차이에 따른 모노 성분의 게인은 하기 <수학식 27>을 이용하여 계산하고, 상기 위상 차이에 따른 스테레오 성분의 게인은 하기 <수학식 28>이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.The gain of the mono component according to the phase difference is calculated using Equation 27, and the gain of the stereo component according to the phase difference is calculated using Equation 28 below.
Figure 112007085139399-PAT00027
Figure 112007085139399-PAT00027
여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이고, 상기 θ(k;m)은 위상 차이를 나타낸다.Here, α is a constant for adjusting the amount of application variation according to the phase difference, and θ (k; m) represents a phase difference.
Figure 112007085139399-PAT00028
Figure 112007085139399-PAT00028
여기에서, 상기 α는 위상 차에 따른 적용 변화량을 조절하기 위한 상수이고, 상기 θ(k;m)은 위상 차이를 나타낸다.Here, α is a constant for adjusting the amount of application variation according to the phase difference, and θ (k; m) represents a phase difference.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 모노 성분은 하기 <수학식 29>을 이용하여 추출하는 것을 특징으로 하 는 방법.The mono component is characterized in that the extraction using <Equation 29>.
Figure 112007085139399-PAT00029
Figure 112007085139399-PAT00029
여기에서, 상기 Gmono(k;m)는 모노 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XL(k;m)|은 "L/R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L/R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, G mono (k; m) represents a gain value for the mono component, and | X L (k; m) | is the phase size of the "L / R" component, and ∠X L (k; m ) Represents phase information of the "L / R" component.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스테레오 성분은,The stereo component, 하기 <수학식 30>를 이용하여 "R" 성분을 추출하고, 하기 <수학식 31>을 이용하여 "L" 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.<R> component is extracted using <Equation 30>, and "L" component is extracted using <Equation 31>.
Figure 112007085139399-PAT00030
Figure 112007085139399-PAT00030
여기에서, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XR(k;m)|은 "R"성분의 위상 크기, 상기 ∠XR(k;m)은 "R"성분의 위상 정보를 나타낸다.Here, the G stereo (k; m) represents the gain of the stereo component, the | X R (k; m) | is "R" phase component size, the ∠X R (k; m) is The phase information of the "R" component is shown.
Figure 112007085139399-PAT00031
Figure 112007085139399-PAT00031
여기에서, 상기 XL(k;m)은 스테레오 성분의 "L" 성분을 나타내고, 상기 Gstereo(k;m)는 스테레오 성분에 대한 게인 값을 나타내고, 상기 |XL(k;m)|은 "L"성분의 위상 크기, 상기 ∠XL(k;m)은 "L"성분의 위상 정보를 나타낸다.Wherein X L (k; m) represents the "L" component of the stereo component, and G stereo (k; m) represents the gain value for the stereo component, and the | X L (k; m) | Is the phase magnitude of the "L" component, and ∠X L (k; m) represents the phase information of the "L" component.
제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 "R" 성분 신호비는 하기 <수학식 32>을 이용하여 계산하고, 상기 모노 성분에 대한 스테레오 성분의 "L" 성분 신호비는 하기 <수학식 33>를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.The "R" component signal ratio of the stereo component to the mono component is calculated using Equation 32, and the "L" component signal ratio of the stereo component to the mono component is used using Equation 33 below. The method characterized in that the calculation.
Figure 112007085139399-PAT00032
Figure 112007085139399-PAT00032
여기에서, 상기 XR(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "R" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.Here, X R (k; m) represents the "R" component extracted from the input signal, and X mono (k; m) represents the mono component extracted from the input signal.
Figure 112007085139399-PAT00033
Figure 112007085139399-PAT00033
여기에서, 상기 XL(k;m)은 입력 신호에서 추출한 "L" 성분을 나타내고, 상기 Xmono(k;m)은 입력 신호에서 추출한 모노 성분을 나타낸다.Here, X L (k; m) represents the "L" component extracted from the input signal, and X mono (k; m) represents the mono component extracted from the input signal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157975A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 삼성전자 주식회사 Audio apparatus and audio providing method thereof
WO2018012746A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 삼성전자 주식회사 Electronic device and audio output method for electronic device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM525597U (en) * 2015-12-14 2016-07-11 Tian-Lai Huang Multi-track stereo earphone structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100252589B1 (en) * 1997-06-27 2000-04-15 전주범 Pseudo-surround sound output system
DE10110422A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-19 Harman Becker Automotive Sys Method for controlling a multi-channel sound reproduction system and multi-channel sound reproduction system
US7006636B2 (en) * 2002-05-24 2006-02-28 Agere Systems Inc. Coherence-based audio coding and synthesis
KR20050064442A (en) * 2003-12-23 2005-06-29 삼성전자주식회사 Device and method for generating 3-dimensional sound in mobile communication system
US7787630B2 (en) * 2005-08-29 2010-08-31 Texas Instruments Incorporated FM stereo decoder incorporating Costas loop pilot to stereo component phase correction

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157975A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 삼성전자 주식회사 Audio apparatus and audio providing method thereof
KR20150138167A (en) * 2013-03-29 2015-12-09 삼성전자주식회사 Audio providing apparatus and method thereof
US9549276B2 (en) 2013-03-29 2017-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Audio apparatus and audio providing method thereof
US9986361B2 (en) 2013-03-29 2018-05-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Audio apparatus and audio providing method thereof
US20180279064A1 (en) 2013-03-29 2018-09-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Audio apparatus and audio providing method thereof
RU2676879C2 (en) * 2013-03-29 2019-01-11 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Audio device and method of providing audio using audio device
US10405124B2 (en) 2013-03-29 2019-09-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Audio apparatus and audio providing method thereof
RU2703364C2 (en) * 2013-03-29 2019-10-16 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Audio device and audio providing method
WO2018012746A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 삼성전자 주식회사 Electronic device and audio output method for electronic device
US10893374B2 (en) 2016-07-13 2021-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and audio output method for electronic device

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